第8章齿轮传动.ppt

潘存云教授研制 弹性影响系数 节点处，载荷由一对轮齿来承担 将ZE和Fn代入赫兹公式 表10-6　弹性影响系数ZE (MＰa)1/2 弹性模量E /MPa 齿轮材料 配对齿轮材料 灰铸铁 球墨铸铁 铸钢 锻 钢 夹布塑料 1.18×104 17.3×104 20.2×104 20.6×104 0.785×104 锻 钢 162.0 181.4 188.9 189.8 56.4 铸 钢 161.4 180.5 188.0 — — 球墨铸铁 156.6 173.9 — — — 灰铸铁 143.7 — — — — 注：表中所列夹布塑料的泊松比μ为0.5，其余材料的μ均为0.3 代入赫兹公式得 引入齿宽系数ψd=b/d1 区域系数 齿面接触疲劳强度校核公式 得设计公式 标准齿轮　ZE=2.5 模数m不能成为衡量齿轮接触强度的依据。 注意：因两个齿轮的σH1= σH2 ，故按此强度准则设计齿轮传动时，公式中应代入[σH] 1和[σH] 2中较小者。 　　用设计公式初步计算齿轮分度圆直径d1(或模数m)时，因载荷系数中的KV、Kα、Kβ不能预先确定，故可先试选一载荷系数Kt。算出d1t(或 mnt）后，用d1t再查取KV、Kα、Kβ从而计算Kt 。若K与Kt接近，则不必修改原设计。否则，按下式修正原设计。 弯曲强度设计公式　 接触强度设计公式　 　　齿轮传动设计时，按主要失效形式进行强度计算，确定主要尺寸，然后按其它失效形式进行必要的校核。 软齿面闭式齿轮传动： 按接触强度进行设计，按弯曲强度校核 硬齿面闭式齿轮传动 按弯曲强度进行设计，按接触强度校核 开式齿轮传动，按弯曲强度设计。 其失效形式为磨损，点蚀形成之前齿面已磨掉。 一、齿轮传动设计参数的选择 1．压力角a的选择 2．齿数的选择 一般，闭式齿轮传动 z1=20~40 3．齿宽系数fd的选择 当d1已按接触疲劳强度确定时， z1↑ m↓ 重合度e↑ ?传动平稳 抗弯曲疲劳强度降低 齿高h ↓ ?切削量↓ 、滑动率↓ 因此，在保证弯曲疲劳强度的前提下，齿数选得多一些好！ fd ↑ ?齿宽b ↑ ?强度↑ ，但fd过大将导致Kβ↑ 一般情况下取 a =20° fd的选取可参考齿宽系数表 §10-6　齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择 开式齿轮传动 z1=17~20 z2=uz1 4．齿宽b 大齿轮：b= fd d1 ,大齿轮：b1=b+(5~10) mm 说明：1)大小齿轮皆为硬齿面时， fd应取小值，否则取大值； 2)括号内的数值用于人字齿轮； 3）机床中的齿轮，若传递功率不大时， fd可小到0.2 4)非金属齿轮可取： fd =0.5~1.2 表10-7　圆柱齿轮的齿宽系数表fd =b/d1 装置状况 两支撑相对小齿轮对称布置 两支撑相对小齿轮非作对称布置 悬臂布置 fd 0.9~1.4 (1.2~1.9) 0.7~1.5 (1.1~1.65) 0.4~0.6 二、齿轮传动的许用应力 许用接触应力　 σlim ——接触疲劳极限, 由实验确定, S ——疲劳强度安全系数，查表10-4 确定。 K N——寿命系数，可查图求得。 表10-8　安全系数SH和SF SH SF 安全系数 软齿面 （HBS≤ 350） 硬齿面 （HBS 350） 重要的传动、渗碳淬火齿轮或铸造齿轮 1.0~1.1 1.3~1.4 1.1~1.2 1.4~1.6 1.6~2.2 1.3 潘存云教授研制 弯曲疲劳寿命系数KN 3.0 2.5 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.7 103